Обратна осмоза или дейонизирана вода: коя е за пиене

Обратната осмоза и дейонизираната вода и двете често се наричат „пречистена вода“, но действат по съвсем различен начин и именно тази разлика определя къде всъщност е мястото на всяка от тях. При обратната осмоза водата преминава под налягане през полупропусклива мембрана, която действа като физическа бариера и задържа разтворените твърди вещества, тежките метали и част от биологичните материали въз основа на размера им. Дейонизираната (DI) вода се получава, като водата преминава през йонообменна смола, която заменя заредените минерални йони, но не работи чрез размер на порите и не може да прецежда частици или микроорганизми. Именно това разграничение обяснява защо под кухненската мивка се монтира система за обратна осмоза, докато дейонизирана вода е необходима в лаборатория, рифов аквариум или автомобилен акумулатор.

• Обратната осмоза използва физическа мембрана като бариера, а дейонизацията е химичен йонообменен процес. Всеки от двата метода отстранява различни видове вещества по различни причини.
• DI смолата не влияе на микроорганизмите или разтворените органични съединения, затова не се използва като основен метод за пречистване на обикновена чешмяна вода.
• Системите за питейна вода у дома са изградени около обратната осмоза, а минералите, които мембраната отстранява, обикновено се добавят обратно след това, вместо да липсват в чашата.
• В лабораториите и рифовите аквариуми двата процеса често се използват последователно. Оттам идва и общото название „RO/DI“.

Какво всъщност прави обратната осмоза

Тук основната работа върши мембраната. Налягането избутва входящата вода към едната ѝ страна и я принуждава да премине през нея, докато всичко, което е твърде голямо, за да премине, остава от другата страна (източник: Каква е разликата между RO и DI водата?). Тъй като мембраната е физическа бариера, а не химична реакция, тя намалява широк спектър от вещества наведнъж: разтворени твърди вещества, тежки метали и, в зависимост от конкретната система, биологични вещества като бактерии (източник: Обратна осмоза). Именно тази широка ефективност е и причината битовите системи за пречистване в точката на употреба да са предназначени за вода за пиене и готвене, а не за една-единствена конкретна задача. Налягането, което избутва водата през мембраната, отвежда и част от входящата вода към канала, вместо да я пропусне през нея. Затова съотношението между чистата вода и водата, отвеждана в канала, е една от характеристиките, които си струва да проверите, когато сравнявате модели.

Какво всъщност представлява дейонизираната вода

Дейонизираната вода се получава чрез съвсем различен механизъм. Тя преминава през мъниста от йонообменна смола: катионната смола заменя положително заредените минерални йони, а анионната — отрицателно заредените минерални йони. Смесенослойният модул съчетава двата вида смола в една колона, за да постигне по-висока чистота само с едно преминаване (източник: Дейонизирана вода). Смолата работи, като заменя минералните йони във водата с водородни и хидроксилни йони, които след това отново се съединяват в обикновени водни молекули (източник: Каква е разликата между RO и DI водата?). Тъй като процесът представлява йонен обмен, а не физическа филтрация, смолата не работи чрез размер на порите и не може да прецежда частиците, микроорганизмите или разтворените органични съединения от водата. Това е конкретно и добре известно ограничение на дейонизацията, а не пропуск в начина, по който е проектирана. Самостоятелната обратна осмоза обикновено постига чистота от около 90 до 99 процента. В лабораториите такава вода често се обозначава като тип III или тип IV и затова обратната осмоза обикновено се използва като начален етап преди система за полиране с DI смола или смесен слой, осигуряваща по-висока чистота, а не в обратния ред (източник: Системи за пречистване на вода: обратна осмоза или дейонизация).

Защо лабораториите, аквариумите и уредите използват DI вода

Когато разграничите двата механизма, става ясно защо всеки от тях се използва на различни места. В лабораториите дейонизираната вода се използва за разреждане на проби, приготвяне на среди и изплакване на стъклария — все случаи, в които остатъчните минерални йони могат да изкривят резултата и в които съдържанието на микроорганизми обикновено се контролира по друг начин, вместо да се разчита на смолата. Любителите на морски и рифови аквариуми разчитат на същото свойство по друга причина: рифовите аквариуми са чувствителни към следови съединения като силикати, а дори и малкото количество минерали в обикновената чешмяна вода може да подхрани нежелан растеж на водорасли. Затова любителите използват вода, пречистена чрез обратна осмоза, за приготвяне на вода за аквариума и за доливане (източник: Обратна осмоза). Същата логика важи и извън аквариумите — при автомобилите и домакинските уреди. Доливането на вода в оловно-киселинен акумулатор или охладителната система на автомобил, както и ограничаването на минералните отлагания във вътрешността на парна ютия или овлажнител, са задачи, при които именно минералните йони, а не микробите, съкращават живота на оборудването (източник: Дейонизирана вода).

За какво не е подходяща DI водата

Нито едно от тези приложения не изисква от дейонизираната вода да върши онова, което трябва да се направи с чешмяната вода, преди някой да я изпие. В лабораторията съдържанието на микроорганизми се контролира отделно от водната система; рифовият аквариум е различна система от човешкия организъм, а за автомобилния акумулатор няма значение дали в него е оцеляло някой случайно попаднал микроорганизъм. Ако прекарате обикновена чешмяна вода само през DI патрон, ще намалите съдържанието на минерални йони, но няма да направите нищо друго. Именно затова битовата система за питейна вода не се изгражда само на принципа на дейонизацията.

Защо обратната осмоза е обичайният избор за питейна вода у дома

Безопасността на чешмяната вода зависи от едновременното намаляване на химическото и биологичното замърсяване, а патронът със смола сам по себе си не може да го направи. Мембраната може — затова битовите системи за питейна вода са изградени около обратната осмоза, а не около дейонизацията (източник: Обратна осмоза). Компромисът е, че обратната осмоза намалява и същите минерални йони, които отстранява DI смолата. Затова водата, филтрирана чрез обратна осмоза, обикновено се реминерализира след това, вместо да остане с плосък вкус и без минерали; по-подробно обяснение на реминерализацията на водата след обратна осмоза разяснява защо се прави тази стъпка и как обикновено се извършва.

Същата логика личи и в конструкцията на една реална система. Hydrion Purity RO600 е безрезервоарна система за монтаж под мивка с три патрона, които се поставят чрез завъртане, а не с колона със смола. На страницата на продукта е описана първо степен със седиментен и въгленов филтър, след това RO мембрана с номинална големина на порите 0,0001 микрона и накрая постфилтър. Интелигентният дисплей показва TDS на водата, докато тя изтича от чешмата.

Точно тази конструкция от три степени определя и числото на интелигентния дисплей: по-подробно обяснение какво всъщност измерва TDS във водата разяснява защо само по себе си числото не показва какво е отстранено. Ако сравнявате обратната осмоза с друг процес, а не с дейонизацията, как се различават обратната осмоза и дестилираната вода разглежда това отделно сравнение, а кои конкретни минерали отстранява мембраната навлиза в подробностите, които тази статия трябваше да спомене само веднъж, за да обясни реминерализацията по-горе.

Кога двата процеса се комбинират

Това не означава, че двата процеса никога не се използват заедно. В лабораториите се използва двустепенна система в реда, необходим за постигане на най-висока чистота: обратната осмоза служи като предварителен етап, който намалява йонното натоварване на водата, постъпваща в следващата система за полиране с DI смола или смесен слой, така че смолата да издържи по-дълго, преди да се наложи да бъде сменена (източник: Системи за пречистване на вода: обратна осмоза или дейонизация). Любителите на рифови аквариуми следват сходна логика по друга причина: само RO мембраната все пак оставя малко остатъчно количество минерали, а някои любители добавят DI степен със смола след мембраната, за да отстранят още от останалите вещества. Такава система обикновено се продава като комбинирано устройство „RO/DI“, а не като обикновена система за обратна осмоза. И в двата случая процесите се комбинират, защото двата механизма решават различни проблеми и допълват работата си, а не защото дейонизацията е по-ефективен вариант на обратната осмоза или обратното.

За читателите, които решават какво да монтират под собствената си кухненска мивка, практичният отговор обаче е даден по-рано в тази статия: патронът със смола никога не е бил предназначен да се справя с необходимото пречистване на чешмяната вода, но мембранната система е. За по-подробно обяснение на механизмите отвъд това сравнение, пълното ръководство за принципа на работа на обратната осмоза разглежда темата подробно. След като изберете процеса, остава само да решите какво да търсите в самата система.